5. Защита физической целостности.

При работе ЭВМ возможны сбои в работе (например, из-за отключения электропитания), повреждение машинных носителей данных. При этом могут быть нарушены связи между данными, что приводит к невозможности дальнейшей работы. Развитые СУБД имеют средства восстановления базы данных. В таких системах в определенный момент БД копируется на резервные носители. Все обращения к БД записываются программно в журнал изменений. Если база данных разрушена, запускается процедура восстановления, в процессе которой в резервную копию из журнала изменений вносятся все произведенные изменения.

6. Управление полномочиями пользователей на доступ к базе данных.

Разные пользователи могут иметь разные полномочия по работе с данными (некоторые данные должны быть недоступны; определенным пользователям не разрешается обновлять данные и т.п.). В СУБД предусматриваются механизмы разграничения полномочий доступа, основанные либо на принципах паролей, либо на описании полномочий.

7. Синхронизация работы нескольких пользователей.

Достаточно часто может иметь место ситуация, когда несколько пользователей одновременно выполняют операцию обновления одних и тех же данных. Такие коллизии могут привести к нарушению логической целостности данных, поэтому система должна предусматривать меры, не допускающие обновление данных другим пользователям, пока работающий с этими данными пользователь полностью не закончит с ними работать.

8. Управление ресурсами среды хранения.

БД располагается во внешней памяти ЭВМ. При работе в БД заносятся новые данные (занимается память) и удаляются данные (освобождается память). СУБД выделяет ресурсы памяти для новых данных, перераспределяет освободившуюся память, организует ведение очереди запросов к внешней памяти и т.п.

9. Поддержка деятельности системного персонала.

При эксплуатации базы данных может возникать необходимость изменения параметров СУБД, выбора новых методов доступа, изменения (в определенных пределах) структуры хранимых данных, а также выполнения ряда других общесистемных действий. СУБД предоставляет возможность выполнения этих и других действий для поддержки деятельности БД обслуживающему БД системному персоналу, называемому администратором БД.

2.2. Различные модели организации работы пользователей с базой данных

Постоянное изменение основных свойств вычислительной техники и развитие программного обеспечения обусловливало возникновение различных моделей взаимодействия пользователей с базой данных. Дадим краткую характеристику этим моделям в хронологическом порядке.

2.2.1. Модель с централизованной архитектурой

При использовании этой технологии база данных, СУБД и прикладная программа (приложение) располагаются на одном компьютере (мэйнфрейме или персональном компьютере). Для такого способа организации не требуется поддержки сети и все сводится к автономной работе. Работа построена следующим образом:

• База данных в виде набора файлов находится на жестком диске компьютера.

• На том же компьютере установлены СУБД и приложение для работы с БД.

• Пользователь запускает приложение. Используя предоставляемый приложением пользовательский интерфейс, он инициирует обращение к БД на выборку/обновление информации.

• Все обращения к БД идут через СУБД, которая инкапсулирует внутри себя все сведения о физической структуре БД.

• СУБД инициирует обращения к данным, обеспечивая выполнение запросов пользователя (осуществляя необходимые операции над данными).

• Результат СУБД возвращает в приложение.

• Приложение, используя пользовательский интерфейс, отображает результат выполнения запросов.

Таким образом, в этой модели реализуется однопользовательский режим работы.

Рис. 8. Централизованная архитектура

Подобная архитектура использовалась в первых версиях СУБД DB2, Oracle, Ingres [8]. Исходная идея создания и работы с базами данных предполагала многопользовательское использование данных.

В данной модели с централизованной архитектурой реализуем и многопользовательский режим. С этой целью к мэйнфрейму подключалось несколько терминалов, но тогда приходилось обслуживать в рамках ресурсов одного компьютера весь комплекс возникающих задач – от собственно обработки и хранения данных до отображения информации и приема запросов пользователей. Модель была распространена в период «господства» больших ЭВМ (IBM-370, ЕС-1045, ЕС-1060). Все программы разных пользователей выполнялись одной ЭВМ в режиме разделения времени или мультипрограммирования. Одновременно с ростом сложности задач росло количество пользователей и объемы баз данных, вследствие чего подобная архитектура более не обеспечивала удовлетворительной производительности.

Основным недостатком этой модели является резкое снижение производительности при увеличении числа пользователей.